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高（gāo）壓水射流擴孔技（jì）術在丁集煤礦中的應用

時間：2013-07-12     來源： 北京www.91潔清潔設（shè）備有限公司

丁集煤礦是淮（huái）南礦（kuàng）業集團實施“建大礦、辦大電、做資本”的（de）大發展（zhǎn）戰略，第一個打破煤電體（tǐ）製分割，按照（zhào）煤電一體（tǐ）化模式建設的新（xīn）型礦井，尤其是（shì）煤與（yǔ）瓦斯（sī）突出的礦井，首采區（qū）西一采區首先開采11－2煤層，在該煤層下方25 m岩層內開掘西一采區低位抽放巷道。以西一采區低抽巷為高壓（yā）水射流擴孔技術應用研究（jiū）區，通過（guò）施工穿層鑽孔研究（jiū）考察高壓（yā）水射流擴孔的實際應用效果。
 
施（shī）工瓦斯抽放鑽孔（kǒng）、瓦斯排放鑽孔（kǒng）分別（bié）是區域防突措施和局部防突措（cuò）施最（zuì）常（cháng）用（yòng）的（de）方（fāng）法，但受到鑽孔（kǒng）直徑及煤層透氣性的影響（xiǎng），導致透（tòu）氣性較差的突（tū）出（chū）煤層抽放及排放效果不佳。而對於提高抽（chōu）放效率或排放效率的最（zuì）有效方法是（shì）提高煤層透氣性或者增加鑽孔直徑。而現場施工大直徑鑽孔時（shí）排渣（zhā）困（kùn）難、成孔長度短、鑽具損壞率高，且在成孔後塌孔嚴重。
 
高壓水射流擴（kuò）孔（kǒng）技術（shù）原理是在施工小直徑鑽孔時，進入煤層後利用高壓旋轉水射（shè）流對煤層成近圓柱體切削，從而使小直（zhí）徑鑽孔在煤層段形成更大腔體，從而增加了抽放鑽孔內（nèi）煤層的暴露（lù）麵積（jī），增加鑽孔抽放效（xiào）率。同時由（yóu）於高壓水射流的影響，抽放鑽孔附近煤層有增加透（tòu）氣性、增強（qiáng）煤體（tǐ）硬（yìng）度及解除（chú）應力卸壓（yā）的效果（guǒ）。
 
高壓水射（shè）流擴孔技術（shù）在丁集（jí）煤礦中的應用：
 
高壓水射流擴孔設備示意圖
 
高壓水射流擴孔設備由擴孔射流器、排（pái）渣射流器、過濾裝（zhuāng）置、高壓（yā）擴孔鑽杆、高壓水泵等部分組成，如下圖所示（shì），其中高壓水泵（bèng）為配套設備，一般要求其出水壓力超過（guò）250bar。在施工現（xiàn）場如果水壓不高（gāo）、流量較小（xiǎo）則需配備過濾蓄水箱，以便為設（shè）備連續提供足夠的水量。
 
丁集煤礦高壓水（shuǐ）射流擴孔施工（gōng）工藝為，首先在鑽場施工Φ75 mm或（huò）Φ89 mm的小孔徑普通鑽孔（kǒng），穿透全煤層後撤鑽，將高壓水射流裝（zhuāng）置送入鑽孔煤層位置進行高壓水射流（liú）擴孔切割，高壓水會在高速旋轉中將媒體逐層切割下來，煤屑通過排渣噴嘴從鑽孔內排出，幾乎沒（méi）有煤屑（xiè）排出時即可（kě）停止擴孔。
 
經試驗表明，高壓水射流擴孔技（jì）術可將鑽孔煤層部分直徑增加8倍（bèi），使煤層透氣性係數增加近5倍（bèi），使相同時間內抽放量增加3倍（bèi），明（míng）顯縮短抽放周期，大大提高了抽放效率。由此可見，高壓水射流擴孔技術非常值得在煤礦（kuàng）推廣應用。
 
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  • 高（gāo）壓水射流擴孔技術
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